一種雙層凍土帷幕錨固土釘牆支護結構體系的製作方法

2023-10-09 19:50:29 1

本實用新型涉及一種土釘牆支護結構體系，尤其是涉及一種雙層凍土帷幕錨固土釘牆支護結構體系。

背景技術：

由於土地資源的緊缺，城鎮建設中高層及超高層建築大量湧現，深基坑工程越來越多，深基坑支護一般施工工藝複雜、安全風險大、工程造價高，選擇合適的支護方法對保證基坑安全、節約施工成本尤為重要。目前，在高水位的軟土地區常採用的支護方式有鑽孔咬合樁和地下連續牆。鑽孔咬合樁是鑽孔灌注樁與水泥土攪拌樁相互咬合的一種基坑支護結構，由鋼筋混凝土灌注樁承擔水平向的土壓力，水泥土攪拌樁結合鑽孔灌注樁共同擋水；地下連續牆施工需先修築導牆，然後在導牆內分段挖豎直槽，挖槽過程中採用泥漿護壁，然後吊放鋼筋籠，水下澆築混凝土，一段一段連接成一堵地下鋼筋混凝土連續牆，成為永久性的支護結構。上述兩種方法支護高水位軟土基坑技術較為成熟，但具有如下缺點：①支護成本特別高；②支護施工工期長且施工難度大；③施工中需要泥漿護壁，易汙染環境。

土釘牆支護是一種原位土體加固技術，其受力特點是通過斜向土釘對基坑邊坡土體的加固，增加邊坡的抗滑力和抗滑力矩，達到穩定基坑邊坡的作用，該支護方法施工工藝簡單、支護成本很低，經濟效益明顯。土釘支護一般適用於可塑、硬塑或堅硬狀態的粘性土土層，在軟土地區，由於軟土強度低，土釘與土之間的摩擦力較小，土釘的抗拔承載力不足，土釘易被拔出，故無法應用土釘牆；另外，土釘牆沒有擋水能力，也不適用於高水位基坑。

目前，高水位軟土基坑支護存在的主要問題有如下幾點：

1、鑽孔咬合樁和地下連續牆能夠支護高水位軟土基坑，但支護成本高、支護施工工期長、施工工藝複雜、易汙染環境；

2、土釘牆支護成本低、工期短、無汙染，但在軟土基坑中土釘的抗拔承載力不足，故無法應用到軟土基坑；

3、土釘牆支護無防水能力，不適用於地下水位高於坑底的基坑支護。

在高水位軟土地區進行基坑支護，如想達到支護成本低、支護工藝簡單、支護工期短、無環境汙染的目的，可以考慮採取類似土釘牆支護的方式，但必須解決兩個問題：一是土釘抗拔承載力不足的問題，二是土釘牆不能擋水的問題。

技術實現要素：

本實用新型目的是：提供一種雙層凍土帷幕錨固土釘牆支護結構體系，適用於高水位軟土基坑支護，由內外兩層凍土帷幕防水牆阻擋地下水滲入基坑，鋼筋土釘錨固在其中一層或兩層凍土帷幕防水牆內，以加強土釘的錨固力，解決土釘與土之間的摩擦力較小，土釘的抗拔承載力不足，土釘易被拔出的問題。

本實用新型的技術方案是：一種雙層凍土帷幕錨固土釘牆支護結構體系，包括兩排沿基坑周邊地面豎直鑽入的凍結管，若干個由基坑邊坡坡面鑽入、且呈規則排列的土釘，以及設於基坑邊坡坡面外側壁上的混凝土面板；在兩排凍結管下端、位於地下水位線以下分別設有垂直於基坑周邊地面的兩排凍土帷幕防水牆，所述土釘鑽入其中一排或兩排凍土帷幕防水牆內錨固。

作為優選的技術方案，在所述混凝土面板內設有鋼筋網。

作為優選的技術方案，兩排凍土帷幕防水牆高低設置。

作為優選的技術方案，所述土釘鑽入深度位於基坑滑裂面以下。

作為優選的技術方案，所述兩排凍結管分別位於基坑滑裂面兩側。

本實用新型雙層凍土帷幕錨固土釘牆支護結構體系的施工方法如下：

第一步：在基坑周邊打設凍結管，凍結管分為內外兩層，分別位於基坑滑裂面兩側；

第二步：對外層凍結管實施凍結；

第三步：分層開挖基坑上層土體；

第四步：基坑上層土釘成孔、製作並置入土釘鋼筋、土釘孔注漿；

第五步：基坑上層混凝土護坡面層（混凝土面板）製作；

第六步：對內層凍結管實施凍結；

第七步：分層開挖基坑下層土體；

第八步：基坑下層土釘成孔、製作並置入土釘鋼筋、土釘孔注漿；

第九步：基坑下層混凝土護坡面層（混凝土面板）製作。

本實用新型的優點是：

1．本發明適用於深度小於10米的高水位軟土基坑支護，由內外兩層凍土帷幕防水牆阻擋地下水滲入基坑，鋼筋土釘錨固在其中一層或兩層凍土帷幕防水牆內，以加強土釘的錨固力，解決土釘與土之間的摩擦力較小，土釘的抗拔承載力不足，土釘易被拔出的問題；

2．本發明打設凍結管用時很少，打設完凍結管就可以開挖，支護工期短，解決了鑽孔咬合樁和地下連續牆支護施工工期長的問題；

3．本發明施工工藝簡單，解決了鑽孔咬合樁和地下連續牆支護施工難度大的問題；同時無需泥漿護壁，不會汙染環境；

4．本發明上層土釘錨固在外層凍土帷幕防水牆內，解決軟土與土釘間摩擦力不足導致的土釘易於拔出的問題，同時也可縮短土釘的長度，降低工程造價；下層土釘錨固在內層凍土帷幕防水牆內，以增加下層土釘的錨固力。

附圖說明

下面結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述：

圖1為本實用新型的結構示意圖；

其中：1基坑，2凍結管，3土釘，4混凝土面板，5地下水位線，6凍土帷幕防水牆，7基坑滑裂面。

具體實施方式

實施例：參照圖1所示，一種雙層凍土帷幕錨固土釘牆支護結構體系，包括兩排沿基坑1周邊地面豎直鑽入的凍結管2，若干個由基坑1邊坡坡面鑽入、且呈規則排列的土釘3，以及設於基坑1邊坡坡面外側壁上的混凝土面板4；在兩排凍結管2下端、位於地下水位線5以下分別設有垂直於基坑1周邊地面的兩排凍土帷幕防水牆6，土釘3鑽入其中一排或兩排凍土帷幕防水牆6內錨固，且兩排凍土帷幕防水牆6高低設置。

本實用新型在混凝土面板4內設有鋼筋網，土釘3鑽入深度位於基坑滑裂面7以下，兩排凍結管2分別位於基坑滑裂面7兩側。

施工工藝流程如下：

打設內外層凍結孔→安裝內外層凍結管→開始外層凍結帷幕凍結→分層開挖基坑上層土體→修整邊坡→土釘成孔→土釘鋼筋製作、加工→鋼筋置入→注漿→面板鋼筋網編制→噴射混凝土→內層凍結帷幕凍結→基坑下層土體分層開挖→基坑下層土釘製作安裝→基坑下層噴射混凝土面板製作→地下結構施工→回填土→停止凍結。

上述實施例只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在於讓熟悉此項技術的人士能夠了解本實用新型的內容並據以實施，並不能以此限制本實用新型的保護範圍。凡根據本實用新型精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。